JP2014047829A - 圧力緩衝装置およびバルブ部材 - Google Patents

Abstract

【課題】バルブ部材のシール性能の低下を抑制しながら、バルブ部材周辺の異物を排出し易くする。
【解決手段】液体を収容するシリンダ部と、シリンダ部内の空間を、オイルを収容する第１油室と第２油室とに区画するピストンバルブと、ピストンバルブに接続するとともに、シリンダ部の軸方向において移動するピストンロッドと、第１油室と第２油室との間における液体の流路を形成するピストンナット４３（円筒部４３３）と、ピストンナット４３の流路内におけるオイルの圧力に応じて変形または変位し、流路を開閉するフロートバルブ５２とを備える。そして、流路部材に対するフロートバルブ５２は、突出部５２Ｐおよび凹部５２Ｎを有することにより、位置が調整された状態でピストンナット４３（円筒部４３３）との間に隙間を形成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、圧力緩衝装置およびバルブ部材に関する。

自動車等の車両のサスペンション装置には、走行中に路面から車体へ伝達される振動を適切に緩和して、乗心地、操縦安定性を向上させるために、減衰力発生器を用いた圧力緩衝装置を備えている。このような圧力緩衝装置において、液体を収容するシリンダ内における液体の流路上に、変位および変形可能なバルブ部材を配置し液体の流れの開閉を行うものが知られている。
例えば、特許文献１には、低周波数域で減衰力を高く高周波域で減衰力を低くするように減衰力調整機構を備えた圧力緩衝装置が提案されている。そして、特許文献１の減衰力調整構造においては、変位および変形可能なバルブ部材を液体の流れの流路に設けることによって圧力室を構成し減衰力の調整を図っている。

特開２０１１−６９４４３号公報

ところで、圧力緩衝装置においてシリンダ内の流路に変位および変形可能なバルブ部材を設けた場合、例えば部品に付着していた異物や液体に含まれていた異物がバルブ部材と流路との間に噛み込まれるおそれがあった。
本発明は、バルブ部材のシール性能の低下を抑制しながら、バルブ部材周辺の異物を排出し易くすることを目的とする。

かかる目的のもと、本発明は、液体を収容するシリンダと、シリンダ内の空間を、液体を収容する第１液室と第２液室とに区画する区画部材と、区画部材に接続するとともに、シリンダの軸方向において移動するロッド部材と、第１液室と第２液室との間における液体の流路を形成する流路部材と、流路部材の流路内における液体の圧力に応じて変形または変位し、流路を開閉するバルブ部材と、を備え、流路部材に対するバルブ部材の位置が調整された状態で、バルブ部材と流路部材との間に隙間が形成されることを特徴とする圧力緩衝装置である。

ここで、流路部材の内周とバルブ部材の外周との間隔が第１の距離に形成された部分によって隙間を形成し、間隔が第１の距離よりも小さい第２の距離に形成された部分によって位置を調整することを特徴とすることができる。
また、バルブ部材は、外周において更に外側に向けて突出する突出部を備え、突出部によって、流路部材に対する位置が調整された状態で、流路部材との間に隙間を形成することを特徴とすることができる。
そして、第１液室から第２液室側へのバイパス路と、バイパス路に設けられ流路を絞る絞り部材を介して連通する圧力室とを備え、バルブ部材は、変形または変位することにより圧力室内の容積を変化させることを特徴とすることができる。

また、他の観点から捉えると、本発明は、圧力緩衝装置のシリンダにおいて区画された第１液室と第２液室との間の液体の流路に設けられ、流路における液体の流れを閉塞または開放するバルブ部材であって、中央に設けられて液体の圧力を受けて変形する変形部と、変形部の外周に設けられ、外周において更に外側に向けて突出する突出部と、を備えることを特徴とするバルブ部材である。

本発明によれば、バルブ部材のシール性能の低下を抑制しながら、バルブ部材周辺の異物を排出し易くすることができる。

本実施形態の油圧緩衝装置の全体構成図である。 油圧緩衝装置を詳細に説明するための図である。 減衰力調整部を説明するための図である。 フロートバルブの形状を説明するための図である。 圧縮行程時のオイルの流れを示す図である。 伸張行程時のオイルの流れを示す図である。 伸張行程時における減衰力調整部の動作を説明するための図である。 圧縮行程時における減衰力調整部の動作を説明するための図である。 他の例の減衰力調整部を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施形態の油圧緩衝装置１の全体構成図である。
図２は、油圧緩衝装置１を詳細に説明するための図である。
圧力緩衝装置の一例としての油圧緩衝装置１は、図１に示すように、周波数応答型のサスペンションの一部を構成する複筒型式油圧緩衝装置である。そして、油圧緩衝装置１は、シリンダ部１０と、ロッド部材の一例としてのピストンロッド２０と、区画部材の一例としてのピストンバルブ３０と、減衰力調整部４０と、ボトムバルブ６０と、を備えている。

〔シリンダ部の構成・機能〕
シリンダ部１０は、薄肉円筒状の外シリンダ１１と、外シリンダ１１内に収容される薄肉円筒状の内シリンダ１２と、円筒状の外シリンダ１１の円筒の軸方向（図１では上下方向）の一方の端部を塞ぐ底蓋１３とを備えている。なお、以下では、外シリンダ１１の円筒の中心軸方向を、単に「軸方向」と称す。

また、シリンダ部１０は、外シリンダ１１の内側に配置されてピストンロッド２０をガイドするロッドガイド１４と、ピストンロッド２０を摺動させるとともに、外シリンダ１１における軸方向の他方の端部に装着されたバンプストッパキャップ１５とを備えている。また、シリンダ部１０は、バンプストッパキャップ１５の内側であって、ロッドガイド１４に対してピストン３１とは反対側に設けられ、シリンダ部１０内の液体の漏れやシリンダ部１０内への異物の混入を防ぐオイルシール１６を備えている。

そして、シリンダ部１０においては、外シリンダ１１における軸方向の長さの方が内シリンダ１２の長さよりも長く、内シリンダ１２は、外シリンダ１１と同心に配置される。つまり、内シリンダ１２における軸方向の一方の端部は、ボトムバルブ６０を構成する部品の一つである後述するバルブボディ６１と底蓋１３とを介して、外シリンダ１１における軸方向の一方の端部に支持される。

他方、内シリンダ１２における軸方向の他方の端部は、ロッドガイド１４にて支持される。これらにより、内シリンダ１２の外周と外シリンダ１１の内周との間隙が軸方向に一定となるように、内シリンダ１２は、外シリンダ１１と同心に配置される。そして、内シリンダ１２の外周面と外シリンダ１１の内周面とで、リザーバ室Ｒを形成している。ボトムバルブ６０は、図１に示すように、後述するバルブボディ６１により第１油室Ｙ１とリザーバ室Ｒとを区分する。

〔ピストンロッドの構成・機能〕
ピストンロッド２０は、軸方向に延びるとともに軸方向の一方の端部（図１では下端部）でピストンバルブ３０および減衰力調整部４０に接続する。
ピストンロッド２０は、中実または中空の棒状の部材であり、円柱状または円筒状のロッド部２１と、軸方向の一方の端部にピストンバルブ３０や減衰力調整部４０などを取り付けるための一方側取付部２２ａと、軸方向の他方の端部にこのピストンロッド２０を車体などへ取り付けるための他方側取付部２２ｂと、を有している。一方側取付部２２ａおよび他方側取付部２２ｂの端部の外面には螺旋状の溝が切られて雄ねじが形成されており、ボルトとして機能する。

また、一方側取付部２２ａは、ロッド部２１と比較して外径が小さくなっている。それによって、一方側取付部２２ａは、ロッド部２１との接続点において段差２３を形成する。さらに、ピストンロッド２０は、一方側取付部２２ａにおいて、軸方向に伸びて形成された溝状の経路であって、第２油室Ｙ２と第１油室Ｙ１との間でオイルを流通させるバイパス路２５を備えている。

〔ピストンバルブの構成・機能〕
ピストンバルブ３０は、図２（ａ）に示すように、ピストン３１と、ピストン３１に形成された複数の油路の内の一部の油路における軸方向の一方の端部を塞ぐ第１バルブ群３２１と、ピストン３１に形成された複数の油路の内の一部の油路における軸方向の他方の端部を塞ぐ第２バルブ群３２２と、を備えている。また、ピストンバルブ３０は、第１バルブストッパ３５１、第２バルブストッパ３５２および第３バルブストッパ３５３を備えている。

ピストン３１は、軸方向に形成された複数の油路を有する円柱状の部材である。そして、ピストン３１は、その外周面に設けられたシール部材を介して内シリンダ１２の内周面に接触し、内シリンダ１２内の液体（本実施形態においてはオイル）が封入された空間を、ピストン３１よりも軸方向の一方の端部側の第１油室Ｙ１と、ピストン３１よりも軸方向の他方の端部側の第２油室Ｙ２とに区分する（図１参照）。

そして、ピストン３１には、ピストンロッド２０の一方側取付部２２ａを通すために軸方向に形成された取付孔３３Ｒと、取付孔３３Ｒよりも半径方向の外側の部位に軸方向に形成された第１油路３４１と、第１油路３４１よりも半径方向の外側の部位に軸方向に形成された第２油路３４２とが形成されている。第１油路３４１および第２油路３４２は、円周方向に等間隔に複数（本実施形態においては４つ）形成されており、第１油室Ｙ１と第２油室Ｙ２とを連通する。

第１バルブ群３２１は、ピストンロッド２０の一方側取付部２２ａを通すボルト孔が形成された円盤状の部材が複数重ねられることで構成される。そして、第１バルブ群３２１を構成する個々のバルブは、第１油路３４１を塞ぎ、かつ第２油路３４２を開放するように設定されている。

第２バルブ群３２２は、ピストンロッド２０の一方側取付部２２ａを通すボルト孔が形成された円盤状の部材が複数重ねられることで構成される。そして、第２バルブ群３２２を構成する個々のバルブは、第２油路３４２を塞ぎ、かつ第１油路３４１を開放するように設定されている。

第１バルブストッパ３５１および第２バルブストッパ３５２は、それぞれ概形が円筒形状をしている。第１バルブストッパ３５１および第２バルブストッパ３５２は、軸方向に伸びてピストンロッド２０の一方側取付部２２ａが貫通可能な内径を有する取付孔３５１Ｒおよび取付孔３５２Ｒをそれぞれ備える。さらに、第１バルブストッパ３５１は、取付孔３５１Ｒに隣接して形成され同様に軸方向に連通する連通孔３５１Ｈを有する。
そして、第１バルブストッパ３５１および第２バルブストッパ３５２は、取付孔３５１Ｒに一方側取付部２２ａが嵌め込まれ、ピストン３１との間に第２バルブ群３２２を挟み込む。また、第１バルブストッパ３５１の連通孔３５１Ｈは、軸方向の一方側が第２油室Ｙ２に対して開口し、他方側が第２バルブストッパ３５２の内側に位置するピストンロッド２０に形成されるバイパス路２５に臨む。

第３バルブストッパ３５３は、概形が円筒形状をしている。そして、第３バルブストッパ３５３は、軸方向に伸びてピストンロッド２０の一方側取付部２２ａが貫通可能な内径を有する取付孔３５３Ｒを有する。さらに、第３バルブストッパ３５３は、後述の減衰力可変バルブ４１に向けて開放された凹部３５３ａが設けられる。
そして、第３バルブストッパ３５３は、取付孔３５３Ｒに一方側取付部２２ａが嵌め込まれ、ピストン３１との間に第１バルブ群３２１を挟み込む。また、第３バルブストッパ３５３の凹部３５３ａは、バイパス路２５に連通する空間である吐出通路３６を形成する。

〔減衰力調整部の構成・機能〕
図２（ａ）に示すように、減衰力調整部４０は、減衰力可変バルブ４１と、絞り部材の一例としてのオリフィス４２と、流路部材の一例としてのピストンナット４３と、スプール４４と、支持バネ４６とを有する。さらに、減衰力調整部４０は、エンドキャップ５１と、バルブ部材の一例としてのフロートバルブ５２と、圧力調整室スプリング５３とを有する。

減衰力可変バルブ４１は、第３バルブストッパ３５３の凹部３５３ａを覆った状態で、吐出通路３６の開口部を塞ぐ。また、減衰力可変バルブ４１は、変形して凹部３５３ａを覆わない状態になると、吐出通路３６を開放し、バイパス路２５および吐出通路３６を通して第２油室Ｙ２のオイルを第１油室Ｙ１側へと流す。すなわち、バイパス路２５は第２油室Ｙ２のオイルの圧力に対する逃がし通路として機能し、減衰力可変バルブ４１は液圧逃がし弁として機能する。

オリフィス４２は、図２（ｂ）に示すように、ディスクバルブ形状を有し、中央部にピストンロッド２０の一方側取付部２２ａが貫通する開口部４２Ｈを有し、この開口部４２Ｈを囲む環状部４２Ｃの内周面より径方向外方へ外周寄りの位置まで切り込まれたスリット４２Ｓを備える。そして、オリフィス４２は、減衰力可変バルブ４１と共に、第３バルブストッパ３５３の第１油室Ｙ１側の端部と、ピストンナット４３の環状突出部４３２（後述）と間に挟持される。このとき、スリット４２Ｓの先端側は、環状突出部４３２（後述）を越えてその径方向外方へ延出して圧力室４７（後述）へ連通する。また、スリット４２Ｓの基端側はバイパス路２５の下端部へ連通する。
なお、本実施形態では、スリット４２Ｓは周方向において１箇所以上に設けている。ただし、スリット４２Ｓの数、長さ、スリット幅などは仕様に応じて適宜設定できる。

ピストンナット４３は、円柱状部４３１と、円柱状部４３１の軸方向における一端側に設けられる環状突出部４３２と、他端側に設けられる円筒部４３３とを有して構成される。
円柱状部４３１は、軸方向に伸びピストンロッド２０の一方側取付部２２ａが嵌め込まれる貫通孔であるボルト孔４３Ｒと、ボルト孔４３Ｒに隣接し軸方向に環状突出部４３２側から円筒部４３３まで貫通して形成される連絡通路４３Ｈを有している。なお、本実施形態では、連絡通路４３Ｈは、ピストンナット４３の周方向において複数設けられている。

ピストンナット４３は、ボルト孔４３Ｒに一方側取付部２２ａが固定されることで、ピストンロッド２０に支持される。そして、本実施形態では、ピストンナット４３のボルト孔４３Ｒを一方側取付部２２ａに取り付ける。これによって、ピストンナット４３は、ピストンバルブ３０、減衰力調整部４０などのピストンナット４３とピストンロッド２０の段差２３との間に挟まれる部材を段差２３との間に挟み込み、これらの部材をピストンロッド２０に保持させる。

また、連絡通路４３Ｈは、後述する圧力室４７と圧力調整室５５とを連通し、圧力室４７と圧力調整室５５との間におけるオイルの流路を形成する。
なお、ピストンロッド２０のバイパス路２５、圧力室４７、連絡通路４３Ｈ、円筒部４３３（圧力調整室５５）、エンドキャップ５１の貫通孔５１Ｈ（後述）によって、第２油室Ｙ２と第１油室Ｙ１との間に一つのオイルの流路が形成される。この流路においては、後述するように、ピストンバルブ３０の動作に応じてオイルが流れる。

スプール４４は、円筒形状の概形をしている。スプール４４は、一端側の開口部において軸方向に向けて折れ曲がった内向きフランジ状の上端部４４ａを有し、他端側がピストンナット４３の円柱状部４３１の外側に嵌り込む。スプール４４と円柱状部４３１との間にはＯリング４５が設けられる。そして、スプール４４は、ピストンナット４３の円柱状部４３１に対して、軸方向において移動可能に取り付けられる。
また、スプール４４の上端部４４ａは、軸方向の一端側にて減衰力可変バルブ４１に接触可能に形成されるとともに、他端側にて後述する支持バネ４６に接触するように形成される。そして、スプール４４は、後述する支持バネ４６によりピストンナット４３に向けて付勢され、減衰力可変バルブ４１をピストンナット４３の端部に押し付ける。
そして、図２（ａ）に示すように、スプール４４の上端部４４ａと、ピストンナット４３の環状突出部４３２と、減衰力可変バルブ４１とによって囲まれた空間によって、圧力室４７を形成する。

支持バネ４６は、図２（ｃ）に示すように、リング状を有するとともに、外周部に径方向外側へ突出する突出部４６ａが複数突出形成される。また、支持バネ４６は、内周部にピストンナット４３の環状突出部４３２にて支持される。そして、図２（ａ）に示すように、支持バネ４６は、突出部４６ａをスプール４４の上端部４４ａへ接触させ、スプール４４を軸方向において移動可能に保持する。

図３は、減衰力調整部４０を説明するための図である。
エンドキャップ５１は、図３に示すように、円柱形状を有する部材である。エンドキャップ５１は、側面部５１１と、一方側端部５１２と、他方側端部５１３とを備える。
エンドキャップ５１の側面部５１１の外径は、ピストンナット４３の円筒部４３３の内径と同程度に設定される。そして、エンドキャップ５１は、ピストンナット４３の円筒部４３３の内側に嵌め込まれる。この際に、側面部５１１の外周に形成されるネジ（不図示）と、円筒部４３３の内周に形成されるネジ（不図示）とが嵌め合わされて固定される。

そして、エンドキャップ５１は、ピストンナット４３の円筒部４３３の内側に嵌め合わされた状態で、他方側端部５１３と円筒部４３３との間に空間である圧力調整室５５を形成する。この圧力調整室５５には、図２（ａ）に示すように、フロートバルブ５２および圧力調整室スプリング５３が収容される。

エンドキャップ５１の他方側端部５１３は、図３に示すように、円形の縁に沿って形成され軸方向に突出する環状部５１Ｃと、環状部５１Ｃよりも径方向の内側に設けられ環状部５１Ｃよりも軸方向において一段低くなった段差状の凹部からなる変形規制部５１Ｇとを備えて構成される。
環状部５１Ｃは、後述する圧力調整室スプリング５３との間に、フロートバルブ５２の外縁を挟み込む。また、変形規制部５１Ｇは、後述するように、フロートバルブ５２が撓み変形した際に、その変形量を所定範囲で許容するための間隔を形成する。
さらに、エンドキャップ５１は、他方側端部５１３から一方側端部５１２に向けて貫通する貫通孔５１Ｈを備えている。この貫通孔５１Ｈは、一方側が圧力調整室５５と連通し、他方側が第１油室Ｙ１に臨む（図２（ａ）参照）。

フロートバルブ５２は、図３に示すように、円板形状を有する板バネである。フロートバルブ５２は、中央部に、オイルの圧力によって湾曲状に撓む弾性撓み部５２Ｆを有している。また、本実施形態のフロートバルブ５２は、外周部において径方向の外側に向けて突出する突出部５２Ｐと、突出部５２Ｐよりも中心方向に凹んだ凹部５２Ｎとを有している。

フロートバルブ５２は、外周部がエンドキャップ５１の環状部５１Ｃへ圧力調整室スプリング５３によりエンドキャップ５１に向けて付勢される。なお、フロートバルブ５２は、後述する圧力調整室スプリング５３の付勢力に抗して移動することが可能であり、軸方向および軸方向に直交する方向において変位する。さらに、フロートバルブ５２は、エンドキャップ５１の環状部５１Ｃに接触しながら、圧力を受けることによって、中央部の弾性撓み部５２Ｆが変形規制部５１Ｇに接触するまで変形する。
以上のように、フロートバルブ５２は、伸張行程時や圧縮行程時において、変形または変位することで、圧力調整室５５の容積を変化させる。また、エンドキャップ５１の貫通孔５１Ｈを塞ぐことによって圧力調整室５５と第１油室Ｙ１側とのオイルの流れを遮断したり、開放したりする。

そして、図３に示すように、本実施形態のフロートバルブ５２は、外周部において径方向の外側に向けて突出する突出部５２Ｐと、突出部５２Ｐよりも径方向内側に凹んだ凹部５２Ｎとを有している。突出部５２Ｐは、複数箇所（本実施形態では４つ）に設けられるとともに、それぞれの突出部５２Ｐが周方向において等間隔に配置される。そして、凹部５２Ｎは、周方向において隣り合う突出部５２Ｐの間に形成される。

図４は、フロートバルブの形状を説明するための図である。
フロートバルブ５２がピストンナット４３に設けられた状態で、凹部５２Ｎにおける外周と円筒部４３３の内周との隙間（以下、凹部隙間Ｗ１）の距離は、突出部５２Ｐにおける外周と円筒部４３３の内周との隙間（以下、突出部隙間Ｗ２）の距離と比較して長くなる。
図４（ａ）に示すように、凹部５２Ｎは、フロートバルブ５２の中心と円筒部４３３の円筒中心との位置が一致している状態において、凹部隙間Ｗ１が例えば０．７ｍｍになるようにしている。この凹部隙間Ｗ１の距離は、後述するように例えばオイル内に混入している異物（コンタミネーション）が通過可能な距離に基づいて設定している。

また、突出部５２Ｐは、フロートバルブ５２の中心と円筒部４３３の円筒中心との位置が一致している状態で、突出部隙間Ｗ２が例えば０．２ｍｍになるようにしている。上述のとおり、フロートバルブ５２は、圧力室４７を構成する円筒部４３３において移動（変位）することで、伸張行程においてオイルの流路を開閉する。そのため、フロートバルブ５２が円筒部４３３に対して移動できるように、突出部隙間Ｗ２が一定の距離を有するようにしている。

ここで、図４（ｂ）に示すように、円筒部４３３の円筒中心に対してフロートバルブ５２の中心がずれ、フロートバルブ５２の一部が円筒部４３３に接触する状態がある。このとき、円筒部４３３の内周には、凹部５２Ｎより径方向外側に突出する突出部５２Ｐが接触した状態になる。
そして、突出部５２Ｐは、円筒部４３３に対してフロートバルブ５２が偏心した状態において、円筒部４３３に接していないフロートバルブ５２の部分における凹部隙間Ｗ１が、一定の距離を保つようにしている。この一定の距離は、フロートバルブ５２の凹部５２Ｎの一部が、環状部５１Ｃの内側（中心軸側）に落ち込まない距離に基づいて設定している。このように、突出部５２Ｐによって、フロートバルブ５２のピストンナット４３に対する最大偏心量を調整する。そして、突出部５２Ｐは、フロートバルブ５２が円筒部４３３に対して偏心した場合に、エンドキャップ５１の他方側端部５１３における閉塞（シール）性能を維持できるように機能する。
以上のように、本実施形態では、ピストンナット４３（円筒部４３３）に対するフロートバルブ５２の位置が調整された状態で、フロートバルブ５２とピストンナット４３との間に所定距離の隙間（凹部隙間Ｗ１）が形成されるようにしている。

なお、本実施形態では、円形のフロートバルブ５２を用いている。そのため、突出部５２Ｐの数は、少なくとも３箇所以上に設けることによって、円筒部４３３に対してフロートバルブ５２がいずれの方向に偏心しても、フロートバルブ５２の偏心量を調整することができる。ただし、突出部５２Ｐの数を多くし過ぎると、後述する異物の排出機能が低下するため一定数に留めることが好ましい。

また、フロートバルブ５２の形状は、円形状に限定されるものではない。例えば、フロートバルブ５２の形状が、円形ではなく楕円であるような場合には、弧の長い側（円筒部４３３までの距離が遠くなる側）となる２箇所にそれぞれ突出部５２Ｐを形成すれば良い。
なお、本実施形態では、フロートバルブ５２を円形状とし、複数の突出部５２Ｐを周方向に等間隔に配置することによって、フロートバルブ５２が円筒部４３３の径方向における変位の際の偏った接触や、フロートバルブ５２の不均一形状である場合に生じ得る変形の際の応力集中による負荷などによって、フロートバルブ５２の耐久性が低下することを防止している。

圧力調整室スプリング５３は、図３に示すように、薄板環状ばねであり、板状円環部５３ａと、板状円環部５３ａの外周に放射状に設けられる複数の上向きばね脚５３ｂと下向きばね脚５３ｃとを有する。上向きばね脚５３ｂおよび下向きばね脚５３ｃは、板状円環部５３ａの周方向において一定の間隔で設けられる。さらに、上向きばね脚５３ｂと下向きばね脚５３ｃとは、板状円環部５３ａの外周にて、交互に斜め上向きと斜め下向きに並ぶように配置される。
そして、圧力調整室スプリング５３は、上向きばね脚５３ｂをピストンナット４３の円筒部４３３の端部面に対向して取り付けられ、下向きばね脚５３ｃによりフロートバルブ５２をエンドキャップ５１の環状部５１Ｃに向けて押し付けるように支持する。

〔ボトムバルブの構成・機能〕
図１に示すように、ボトムバルブ６０は、軸方向に形成された複数の油路を有するバルブボディ６１と、バルブボディ６１に形成された複数の油路の内の一部の油路における軸方向の一方の端部を塞ぐ第１バルブ６２１と、バルブボディ６１に形成された複数の油路の内の一部の油路における軸方向の他方の端部を塞ぐ第２バルブ６２２、これらの部材を固定するボルト６０Ｂとを備えている。

バルブボディ６１は、円盤状の円盤状部６３と、この円盤状部６３の半径方向の最外部から軸方向に延びた円筒状の円筒状部６４と、を有し、シリンダ部１０内における閉ざされた空間を区分する。
円盤状部６３には、ボルト６０Ｂの軸部を通すために軸方向に形成されたボルト孔６５Ｒと、ボルト孔６５Ｒよりも半径方向の外側の部位に軸方向に形成された第１油路６６１と、第１油路６６１よりも半径方向の外側の部位に軸方向に形成された第２油路６６２とが形成されている。第１油路６６１および第２油路６６２は、円周方向に等間隔に複数（本実施形態においては４つ）形成されており、第１油室Ｙ１とリザーバ室Ｒとを連通する連通路として機能する。
円筒状部６４は、軸方向の一方の端部側に端面から凹んだ凹部６４ａを、円周方向に等間隔に複数（本実施形態においては４つ）有している。この凹部６４ａにより、円筒状部６４の内部とリザーバ室Ｒとを連通している。

第１バルブ６２１は、ボルト６０Ｂの軸部を通すボルト孔が形成された円盤状の部材である。そして、第１バルブ６２１の外径は、第１油路６６１を塞ぐ大きさであり、かつ第２油路６６２を開放する大きさに設定されている。
第２バルブ６２２は、ボルト６０Ｂの軸部を通すボルト孔が形成された円盤状の部材である。そして、第２バルブ６２２の外径は、第２油路６６２を塞ぐ大きさに設定されている。また、第２バルブには、半径方向の中心から見た場合の第１油路６６１に対応する位置に、円周方向に等間隔に複数（本実施形態においては９つ）の油孔が形成されている。

続いて、本実施形態の油圧緩衝装置１の動作を説明する。
はじめに、圧縮行程時および伸張行程時におけるピストンバルブ３０とボトムバルブ６０の動作について説明する。
図５は、圧縮行程時のオイルの流れを示す図である。
図５に示すように、ピストン３１が、白抜き矢印のようにシリンダ部１０に対して軸方向の一方の端部側（図５においては下方）へ移動すると、ピストン３１の移動で第１油室Ｙ１内のオイルは押され、ピストンバルブ３０下側の圧力は上昇し、ピストンバルブ３０の第２油路３４２に高圧が作用する。その結果、この第２油路３４２を塞ぐ第２バルブ群３２２が開き、オイルは図５の矢印Ａに示すように第２油路３４２を通ってピストンバルブ３０の上方の第２油室Ｙ２に流入する。この第１油室Ｙ１から第２油室Ｙ２へのオイルの流れは、第２バルブ群３２２および第２油路３４２で絞られ、油圧緩衝装置１の圧縮行程時における減衰力を得る。

また、ピストン３１の軸方向の一方の端部側への移動により高まった第１油室Ｙ１の圧力は、ボトムバルブ６０の第１油路６６１に作用し、これを閉塞する第１バルブ６２１を開く。そして、第１油室Ｙ１内のオイルは、図５の矢印Ｂに示すように、バルブボディ６１の第１油路６６１、凹部６４ａを通って内シリンダ１２と外シリンダ１１との間に形成されるリザーバ室Ｒに流入する。この第１油室Ｙ１からリザーバ室Ｒへのオイルの流れは、第１バルブ６２１および第１油路６６１で絞られ、油圧緩衝装置１の圧縮行程時における減衰力を得る。

図６は、伸張行程時のオイルの流れを示す図である。
図６に示すように、ピストン３１が、白抜き矢印のようにシリンダ部１０に対して軸方向の他方の端部側（図６においては上方）へ移動すると、その体積分のオイルが第１油室Ｙ１に不足することにより負圧となる。これにより、第２油室Ｙ２内のオイルがピストンバルブ３０の第１油路３４１を通り、この第１油路３４１を閉塞する第１バルブ群３２１を開き、図６の矢印Ｃのように、第１油室Ｙ１に流入する。この第２油室Ｙ２から第１油室Ｙ１へのオイルの流れは、ピストンバルブ３０の第１バルブ群３２１および第１油路３４１で絞られ、油圧緩衝装置１の伸張行程時における減衰力を得る。

また、ピストン３１が図６の白抜き矢印の方向に移動すると、リザーバ室Ｒ内のオイルがボトムバルブ６０のバルブボディ６１の凹部６４ａ、第２油路６６２を通り、この第２油路６６２を閉塞する第２バルブ６２２を開き、図６の矢印Ｄのように、第１油室Ｙ１内に流入する。このリザーバ室Ｒから第１油室Ｙ１へのオイルの流れは、ボトムバルブ６０の第２バルブ６２２および第２油路６６２で絞られ、油圧緩衝装置１の伸張行程時における減衰力を得る。

図７は、伸張行程時における減衰力調整部４０の動作を説明するための図である。
伸張行程において、ピストン３１（図６参照）の移動が低周波大振幅の領域では、第２油室Ｙ２（図６参照）のオイルの圧力はオリフィス４２で絞られることなく、速やかに圧力室４７へ伝達される。そのため、圧力室４７のオイルの圧力は第２油室Ｙ２と同圧となる。その結果、減衰力調整部４０における減衰力可変バルブ４１は閉じたままとなる。
また、圧力調整室５５が連絡通路４３Ｈを介して圧力室４７と連通している。従って、フロートバルブ５２は押し込まれ、圧力調整室５５も圧力室４７と同圧になって、圧力室４７の液圧低下を生じさせない。

一方、ピストン３１（図６参照）の移動が所定の高周波微小振幅の領域になると、第２油室Ｙ２（図６参照）のオイルの圧力はバイパス路２５のオリフィス４２で絞られて圧力室４７へ遅れて伝達される。そのため、圧力室４７の液圧は第２油室Ｙ２のオイルの圧力より低くなり、圧力室４７と第２油室Ｙ２との間に圧力の差が発生する。この圧力差によって、図７に示すように、減衰力可変バルブ４１が押されて開き、バイパス路２５を介して第２油室Ｙ２のオイルを第１油室Ｙ１側へと逃がす。

その結果、第２油室Ｙ２のオイルの圧力を第１油室Ｙ１へ逃がし、ピストンバルブ３０の第２油路３４２および第２バルブ群３２２に加えて、バイパス路２５および減衰力可変バルブ４１を介する、合計２つの流路により、油圧緩衝装置１の減衰力が小さくなる。

また、オリフィス４２による圧力伝達の遅れによって低下していた圧力室４７のオイルの圧力は、その後に上昇しようとする。このとき、図７に示すように、圧力調整室５５のフロートバルブ５２は、圧力室４７の液圧を維持するべく押し下げられる。そのため、実質的に、圧力室４７の容積が拡大するため、圧力室４７の液圧上昇が遅れる。この遅れは、フロートバルブ５２がエンドキャップ５１の変形規制部５１Ｇに接触するまで持続する。
そして、フロートバルブ５２の弾性撓み部５２Ｆが変形規制部５１Ｇに接触すると、急速に圧力室４７の液圧が上昇し、第２油室Ｙ２と圧力室４７との圧力差が解消されると、スプール４４が支持バネ４６に押されて減衰力可変バルブ４１が閉じる。最終的には、ピストンバルブ３０を介するオイルの移動経路のみとなり、油圧緩衝装置１の減衰力が高くなる。

図８は、圧縮行程時における減衰力調整部４０の動作を説明するための図である。
圧縮行程時においては、圧力調整室５５の圧力に対して第１油室Ｙ１の圧力が高くなる。そうすると、エンドキャップ５１に設けられる貫通孔５１Ｈを通って、圧力調整室５５内に第１油室Ｙ１からオイルが流入する。このとき、フロートバルブ５２は、圧力調整室スプリング５３に抗して、エンドキャップ５１の変形規制部５１Ｇから離れる。
そして、第１油室Ｙ１から流入したオイルは、貫通孔５１Ｈ、ピストンナット４３の円筒部４３３（圧力調整室５５）、連絡通路４３Ｈを流路として、第２油室Ｙ２側に向けて流れようとする。

ここで、何らかの理由でオイル内に異物が混入し、図８に示すように、減衰力調整部４０におけるフロートバルブ５２とエンドキャップ５１との間に異物が入り込む可能性がある。これに対し、本実施形態では、フロートバルブ５２に突出部５２Ｐおよび凹部５２Ｎを設けている。これによって、フロートバルブ５２とピストンナット４３の円筒部４３３との間に凹部隙間Ｗ１が形成される。従って、エンドキャップ５１との間に入り込んだ異物は、凹部隙間Ｗ１を通って圧力室４７側へと排出される。なお、例えば異物は、伸張行程時において所定のタイミングでさらに第２油室Ｙ２側に向けて移動し、その後に排出される。

以上のように、本実施形態が適用される油圧緩衝装置１においては、エンドキャップ５１とフロートバルブ５２との間に異物が入り込んだ場合であっても、フロートバルブ５２とエンドキャップ５１の環状部５１Ｃや変形規制部５１Ｇとの間に異物の噛み込みが抑制される。

さらに、本実施形態では、フロートバルブ５２に突出部５２Ｐを設けることによって、円筒部４３３の円筒中心に対してフロートバルブ５２の中心がずれて偏心した場合であっても（図４（ｂ）参照）、凹部隙間Ｗ１を一定距離以内に収めることができる。本実施形態では、最も偏心した場合における凹部隙間Ｗ１は、フロートバルブ５２の凹部５２Ｎがエンドキャップ５１の環状部５１Ｃの内側に入り込まないための距離に設定される。従って、フロートバルブ５２とエンドキャップ５１とのシール性能を維持することが可能となる。

次に、減衰力調整部４０の他の例について説明する。
図９は、他の例の減衰力調整部４０を説明するための図である。
図９（ａ）に示すように、他の例の減衰力調整部４０では、ピストンナット４３の円筒部４３３の内周面に、中心に向けて突出する突出部４３３Ｐと、突出部４３３Ｐが形成されずに凹んだ部分を構成する凹部４３３Ｎとを備える。この突出部４３３Ｐは、図９（ｂ）に示すように、円筒部４３３の内周において複数箇所（この例では４箇所）に設ける。また、複数の突出部４３３Ｐは、周方向において等間隔に配置する。さらに、円筒部４３３の周方向において、隣り合う突出部４３３Ｐの間に凹部４３３Ｎが位置する。
また、他の例においては、フロートバルブ５２は、突出部５２Ｐ（凹部５２Ｎ）が形成されず円形状をしている。そして、フロートバルブ５２は、ピストンナット４３の円筒部４３３の内側に収容される。

そして、フロートバルブ５２がピストンナット４３に設けられた状態で、フロートバルブ５２の外周と凹部４３３Ｎの内周との隙間（以下、凹部隙間Ｗ３）の距離は、フロートバルブ５２の外周と突出部４３３Ｐの内周との隙間（以下、突出部隙間Ｗ４）の距離と比較して長くなる。
図９（ｂ）に示すように、凹部４３３Ｎは、フロートバルブ５２の中心と円筒部４３３の円筒中心との位置が一致している状態で、凹部隙間Ｗ３が例えば０．７ｍｍになるようにしている。この凹部隙間Ｗ３の距離は、異物が通過可能な距離に基づいて設定している。

また、突出部４３３Ｐは、フロートバルブ５２の中心と円筒部４３３の円筒中心との位置が一致している状態で、突出部隙間Ｗ４が例えば０．２ｍｍとなるようにしている。そして、突出部隙間Ｗ４が一定の距離を有するように構成することで、フロートバルブ５２がピストンナット４３に対して移動（変位）可能にしている。

ここで、図９（ｃ）に示すように、円筒部４３３の円筒中心に対してフロートバルブ５２の中心がずれ、フロートバルブ５２の一部が円筒部４３３に接触する状態がある。
そして、突出部４３３Ｐは、円筒部４３３に対してフロートバルブ５２が偏心した状態において、円筒部４３３に接していないフロートバルブ５２の部分における凹部隙間Ｗ３が、一定の距離を保つようにしている。この一定の距離は、フロートバルブ５２の一部が、エンドキャップ５１の環状部５１Ｃの内側（中心軸側）に落ち込まない距離に基づいて設定している。このように、突出部４３３Ｐによって、フロートバルブ５２の円筒部４３３に対する最大偏心量を調整する。そして、突出部４３３Ｐは、フロートバルブ５２が円筒部４３３に対して偏心した場合に、エンドキャップ５１の他方側端部５１３における閉塞（シール）性能を維持できるように機能する。

以上のように構成される他の例の減衰力調整部４０において、図９（ｂ）に示すように、何らかの理由でオイル内に異物が混入し、フロートバルブ５２とエンドキャップ５１との間に異物が侵入する場合がある。
ここで、突出部４３３Ｐおよび凹部４３３Ｎによって、フロートバルブ５２と円筒部４３３との間に凹部隙間Ｗ３を形成する。従って、エンドキャップ５１との間に入り込んだ異物は、この凹部隙間Ｗ３を通って、圧力室４７側へと排出される。

以上のように、他の例の減衰力調整部４０を備える油圧緩衝装置１においても、フロートバルブ５２とエンドキャップ５１の環状部５１Ｃや変形規制部５１Ｇとの間に異物の噛み込みが抑制される。

さらに、本実施形態では、円筒部４３３に突出部４３３Ｐを設けることによって、図９（ｃ）に示すように、フロートバルブ５２の中心と円筒部４３３の円筒中心とがずれて偏心した場合であっても、凹部隙間Ｗ３を一定距離以内に収めることができる。本実施形態では、最も偏心した場合における凹部隙間Ｗ３は、フロートバルブ５２の一部（本実施形態では凹部５２Ｎ）がエンドキャップ５１の環状部５１Ｃの内側に入り込まない距離に設定される。従って、フロートバルブ５２とエンドキャップ５１とのシール性能を維持することが可能となる。

なお、本実施形態では、ピストンナット４３（円筒部４３３）に対するフロートバルブ５２の位置が調整された状態で、フロートバルブ５２とピストンナット４３との間に隙間が形成されるように、フロートバルブ５２に突出部５２Ｐを一体的に形成する、またはピストンナット４３に突出部４３３Ｐを一体的に形成しているが、これに限定されるものではない。例えば、ピストンナット４３とフロートバルブ５２との間に、これら部材とは別の部材を設けても良い。そして、この別部材によって、フロートバルブ５２とピストンナット４３との間に隙間が形成されるようにしても良い。

１…油圧緩衝装置、１０…シリンダ部、２０…ピストンロッド、２５…バイパス路、３０…ピストンバルブ、４０…減衰力調整部、４１…減衰力可変バルブ、４２…オリフィス、４３…ピストンナット、４４…スプール、４７…圧力室、５１…エンドキャップ、５２…フロートバルブ、５２Ｐ…突出部、５２Ｎ…凹部、６０…ボトムバルブ

Claims (5)

1. 液体を収容するシリンダと、
   前記シリンダ内の空間を、液体を収容する第１液室と第２液室とに区画する区画部材と、
   前記区画部材に接続するとともに、前記シリンダの軸方向において移動するロッド部材と、
   前記第１液室と前記第２液室との間における液体の流路を形成する流路部材と、
   前記流路部材の前記流路内における液体の圧力に応じて変形または変位し、当該流路を開閉するバルブ部材と、を備え、
   前記流路部材に対する前記バルブ部材の位置が調整された状態で、当該バルブ部材と当該流路部材との間に隙間が形成されることを特徴とする圧力緩衝装置。
2. 前記流路部材の内周と前記バルブ部材の外周との間隔が第１の距離に形成された部分によって前記隙間を形成し、
   前記間隔が前記第１の距離よりも小さい第２の距離に形成された部分によって前記位置を調整することを特徴とする請求項１に記載の圧力緩衝装置。
3. 前記バルブ部材は、外周において更に外側に向けて突出する突出部を備え、当該突出部によって、前記流路部材に対する位置が調整された状態で、当該流路部材との間に隙間を形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の圧力緩衝装置。
4. 前記第１液室から前記第２液室側へのバイパス路と、当該バイパス路に設けられ流路を絞る絞り部材を介して連通する圧力室とを備え、
   前記バルブ部材は、変形または変位することにより前記圧力室内の容積を変化させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の圧力緩衝装置。
5. 圧力緩衝装置のシリンダにおいて区画された第１液室と第２液室との間の液体の流路に設けられ、当該流路における液体の流れを閉塞または開放するバルブ部材であって、
   中央に設けられて液体の圧力を受けて変形する変形部と、
   前記変形部の外周に設けられ、当該外周において更に外側に向けて突出する突出部と、
   を備えることを特徴とするバルブ部材。

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